[发明专利]电解铜箔、其制造方法以及包含该电解铜箔的高容量锂二次电池用负极

说明书

本发明涉及一种电解铜箔集电器，其中通过控制电解铜箔表面的表面特性而使其与负极材料具有高粘附力。本发明提供一种具有第一表面和第二表面的电解铜箔，其特征在于，该电解铜箔包括：位于第一表面的第一保护层；位于第二表面的第二保护层；以及介于第一保护层和第二保护层之间的铜膜，电解铜箔在第一表面或第二表面的结合系数定义为，结合系数＝Rp/μm+峰密度/30+Cr附着量/(mg/m²)(其中，峰密度根据ASME B46.1标准测得)，并且该结合系数为1.5至9.4。根据本发明，通过控制电解铜箔表面的表面特性，能够获得与负极材料具有高粘附力且具有低电阻的电解铜箔。

技术领域

本发明涉及一种铜箔集电器，更具体而言，涉及一种与锂二次电池的负极活性材料具有高粘附力的电解铜箔。

背景技术

随着智能电话、笔记本等便携式家电的广泛使用以及混合动力汽车的普及，对锂电池的需求正在急剧增加。

对于锂二次电池，负极集电器主要由电解铜箔制成。电解铜箔通过利用电镀法的制箔工艺制造，其中，在所制造的电解铜箔的一个表面上形成有具有相对较低粗糙度的光泽表面(shiny surface)，并且在其另一个表面上形成有具有相对较高粗糙度的哑光表面(matte surface)。在电解铜箔的哑光表面上涂覆有诸如基于碳(Carbon)的浆料的活性材料。

在锂二次电池中，集电器与活性材料之间的结合力随着用作集电器的电解铜箔的表面状态而变化，由此确定锂二次电池的容量和产率。尤其，在集电器与活性材料之间的结合力低的情况下，在二次电池的寿命周期期间，活性材料从集电器分离，从而可能发生内部短路。

目前，作为锂离子二次电池的负极材料主要使用基于石墨的材料，并且近年来已经使用了添加少量Si的活性材料，以实现高容量。在现有技术中，据报道可以通过控制诸如Rz的表面粗糙度来提高铜箔与负极之间的粘附力。然而，在许多实际情况下，即使进行粗糙度控制，锂二次电池中的铜箔与负极材料之间的粘附力也未能达到所需的性能。尤其，在为了实现高容量而使用部分混合有Si的活性材料的情况下，这种现象比较明显。

发明内容

技术问题

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于，通过控制铜箔表面特性而提供一种与负极材料具有高粘附力的电解铜箔。

此外，本发明的目的在于，提供一种电解铜箔集电器，该电解铜箔集电器具有与负极材料的高粘附力，并且表现出低电阻。

此外，本发明的目的在于，提供一种包括上述的电解铜箔集电器的锂二次电池用负极以及包括该负极的锂二次电池，其中该锂二次电池具有高的放电容量保持率。

技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有第一表面和第二表面的电解铜箔，所述电解铜箔包括位于所述第一表面的第一保护层；位于所述第二表面的第二保护层；以及介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，其中所述电解铜箔在所述第一表面或第二表面的结合系数由以下式1定义并且为1.5至9.4：

(式1)

结合系数＝Rp/μm+峰密度/30+Cr附着量/(mg/m²)

(其中，峰密度是根据ASME B46.1标准测得的值)。

此外，在第一表面或第二表面处测量的铜膜的X射线衍射图案可具有0.49至1.28的由以下式2定义的(220)晶面的织构系数：

(式2)

根据本发明的电解铜箔的横向方向的重量偏差优选为小于3％。此外，所述电解铜箔在常温下测量的屈服强度优选为21kgf/mm²至49kgf/mm²。